CN113070680B - 一种按摩机芯自动装配线及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种按摩机芯自动装配线及其控制方法，其中装配线包括沿组装方向设置的下壳体输送工位，承接所述下壳体输送工位且沿组装方向设置的机芯装配输送工位，与所述机芯装配输送工位并排且沿组装方向依次设置的下壳体抓取工位、铁芯装配工位、斜齿第一垫片装配工位、斜齿橡胶垫装配工位、斜齿第二垫片装配工位、直齿装配工位、斜齿装配工位、旋转涂油工位、斜齿第三垫片装配工位、上壳体装配工位、机芯锁紧工位；本发明一种按摩机芯自动装配线其结构设计合理、装配精度高，能有效实现针对按摩机芯的自动装配。

Description

一种按摩机芯自动装配线及其控制方法

技术领域

本发明涉及非标设备技术领域，具体而言，涉及一种按摩机芯自动装配线及其控制方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，按摩椅的使用逐渐得到进一步推广，而按摩椅中最核心的部件便是按摩机芯。

传统的按摩机芯均是通过人为手工组装，如图1中的按摩机芯，由于其零部件较多包括机芯上壳体、机芯下壳体、斜齿、直齿、橡胶垫以及多个垫片等等，手工组装起来工序繁杂，十分耗时耗力，整体的组装成本相当高。

鉴于此，本申请提供了一种自动化程度高的按摩机芯自动装配线及其控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构设计合理、装配精度高的按摩机芯自动装配线及其控制方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种按摩机芯自动装配线，包括沿组装方向设置的下壳体输送工位，承接所述下壳体输送工位且沿组装方向设置的机芯装配输送工位，与所述机芯装配输送工位并排且沿组装方向依次设置的下壳体抓取工位、铁芯装配工位、斜齿第一垫片装配工位、斜齿橡胶垫装配工位、斜齿第二垫片装配工位、直齿装配工位、斜齿装配工位、旋转涂油工位、斜齿第三垫片装配工位、上壳体装配工位、机芯锁紧工位；所述下壳体抓取工位用于将位于下壳体输送工位上的机芯下壳体抓取至所述机芯装配输送工位上；所述铁芯装配工位用于将两根铁芯芯子装配至所述机芯下壳体上；所述斜齿第一垫片装配工位、斜齿橡胶垫装配工位、斜齿第二垫片装配工位用于在铁芯外侧依次套设橡胶垫下垫片、橡胶垫主体和橡胶垫上垫片；所述直齿装配工位用于组装直齿下垫片、直齿主体和直齿上垫片并将其整体组装至机芯下壳体上；斜齿装配工位用于将斜齿主体安装于所述橡胶垫上垫片上方；旋转涂油工位用于带动两根直齿主体旋转并在旋转时于直齿主体与斜齿主体的啮合处进行涂油；斜齿第三垫片装配工位用于将斜齿上垫片安装于所述斜齿主体上；所述上壳体装配工位用于将机芯上壳体与机芯下壳体进行安装；所述机芯锁紧工位用于将机芯上壳体和机芯下壳体进行锁紧。

作为进一步改进，所述机芯装配输送工位包括两条平行且沿组装方向设置的纵向输送组件、两条平行设置于分别垂直设置于所述纵向输送组件两端的横向输送组件以及若干个下壳体盛放板，若干个所述下壳体盛放板可同时在纵向输送组件和横向输送组件上实现呈口字型的循环运动；所述下壳体抓取工位通过吸盘板将位于下壳体输送工位上的机芯下壳体抓取至所述横向输送组件上的下壳体盛放板中。

作为进一步改进，所述铁芯装配工位包括铁芯送料机构、铁芯定位机构、铁芯抓取机构和铁芯涂油机构；所述铁芯定位机构呈圆柱状且沿轴向环绕开设若干组铁芯固定孔组，每组所述铁芯固定孔组包括两个沿径向开设的铁芯限位孔，所述铁芯抓取机构包括第一机械手、可旋转固定于所述第一机械手下方的第一转盘、固定于所述第一转盘下方的两个铁芯固定组件，所述铁芯固定组件包括铁芯握持部、设置于铁芯握持部上方用于检测铁芯插设深度的压力检测部。

作为进一步改进，所述斜齿第一垫片装配工位包括第一垫片送料机构，第一垫片涂油机构、第一垫片抓取机构和第一垫片检测机构；所述第一垫片抓取机构包括第二机械手、第二转盘和固定于所述第二转盘下方的两个第一垫片抓取组件，两个所述第一垫片抓取组件呈相互垂直设置，所述第一垫片送料机构包括第一振动盘和顶出组件，所述顶出组件包括顶出棒和第一顶出气缸用于将运输而来的单个橡胶垫下垫片顶起以供所述第二机械手进行抓取；所述第一垫片涂油机构包括第二储油件和垫片上油件，所述垫片上油件包括支撑杆以及水平固定于支撑杆一侧的垫片上油块，所述垫片上油块上开设有两个垫片上油槽，所述垫片上油槽进一步向下开设有两个垫片上油孔，所述第二储油件通过管路与垫片上油孔连通。

作为进一步改进，所述斜齿橡胶垫装配工位包括橡胶垫抓取机构和橡胶垫送料机构；所述橡胶垫送料机构包括第二振动盘和橡胶垫横推件，所述橡胶垫横推件包括一橡胶垫横推气缸、横推导轨和橡胶垫限位块，所述橡胶垫限位块开设有橡胶垫限位槽，初始状态下，所述第二振动盘的出料口与橡胶垫限位槽对应设置，所述橡胶垫横推气缸可推动所述橡胶垫限位块在横推导轨上做横向运动；所述橡胶垫抓取机构包括第三机械手、第三转盘和固定设置于第三转盘下方的两个橡胶垫抓取组件，所述橡胶垫抓取组件包括撑开棒和限位弹簧，所述撑开棒周侧环绕开设有限位槽，所述限位弹簧套设于所述限位槽上。

作为进一步改进，所述直齿装配工位包括直齿储存箱、直齿抓取机构、直齿第一垫片装配机构、直齿第一垫片涂油机构、直齿第二垫片装配机构和直齿装配转盘；所述直齿抓取机构、直齿第一垫片装配机构、直齿第一垫片涂油机构、直齿第二垫片装配机构依次围绕直齿装配转盘边缘设置，所述直齿抓取机构包括第四机械手、第四转盘和固定设置于第四转盘下方的两个直齿抓取组件用于抓取直齿主体，所述直齿第一垫片装配机构包括第三振动盘、直齿第一垫片顶出组件、直齿固定柱和用于将直齿第一垫片和直齿主体依次装配至所述直齿固定柱上的直齿及第一垫片抓取组件；所述直齿第一垫片涂油机构包括设置于所述直齿装配转盘上方的下压组件和设置于所述直齿装配转盘下方的上压涂油组件；所述直齿第二垫片装配机构包括直齿第二垫片抓取组件和直齿第二垫片涂油组件。

作为进一步改进，所述直齿装配工位进一步包括一直齿视觉检测组件，所述直齿视觉检测组件包括两个视觉取像摄像头用于检测直齿下垫片是否固定于所述直齿主体下方。

作为进一步改进，所述斜齿装配工位包括第五机械手、第五转盘和设置于所述第五转盘下方的两个斜齿抓取组件，所述斜齿抓取组件可实现内缩和外扩动作以实现从所述斜齿主体的中心孔向外压紧孔内壁从而移动斜齿主体。

作为进一步改进，所述旋转涂油工位包括一倾斜涂油机构和两个直齿轴心抓手，所述两个直齿轴心抓手可实现将直齿主体的轴心进行抓握并旋转，所述倾斜涂油机构可实现倾斜角度的调节及朝机芯装配输送工位方向伸缩。

一种按摩机芯自动装配线的控制方法，包括以下步骤：

S1：所述下壳体抓取工位将机芯下壳体放置于机芯装配输送工位的初始位置的下壳体盛放板上，运输至下一工位；

S2：所述铁芯装配工位抓取铁芯芯子进行涂油后并将其插入机芯下壳体上，运输至下一工位；

S3：所述斜齿第一垫片装配工位抓取橡胶垫下垫片进行涂油后并将其套设于铁芯芯子上，运输至下一工位；

S4：所述斜齿橡胶垫装配工位抓取橡胶垫主体将其套至铁芯芯子的橡胶垫下垫片上方，运输至下一工位；

S5:所述斜齿第二垫片装配工位抓取橡胶垫上垫片将其套至铁芯芯子的橡胶垫主体上方，运输至下一工位；

S6：所述直齿装配工位依次完成将直齿上垫片套设于直齿主体的轴心上、对直齿主体轴心底部进行涂油、将直齿下垫片套设于直齿主体轴心底部、视觉检测判断直齿下垫片是否存在，将包含直齿下垫片、直齿主体和直齿上垫片的整体组装至机芯下壳体上，运输至下一工位；

S7：所述斜齿装配工位将斜齿主体套至铁芯芯子的橡胶垫上垫片上，运输至下一工位；

S8：所述旋转涂油工位抓住并旋转直齿主体的轴心使得相啮合的直齿主体和斜齿主体同时旋转，并对啮合处进行涂油，运输至下一工位；

S9：所述斜齿第三垫片装配工位将斜齿上垫片套至铁芯芯子的斜齿主体上，运输至下一工位；

S10：通过视觉检测斜齿上垫片是否存在、斜齿主体是否放反以及直齿上垫片是否存在，若合格，运输至下一工位；

S11：所述上壳体装配工位将机芯上壳体盖合至机芯下壳体上，运输至下一工位；

S12：所述机芯锁紧工位将机芯上壳体和机芯下壳体锁紧，完成按摩机芯的自动装配。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明一种按摩机芯自动装配线通过合理的工位设置，一方面通过并排设置的机芯装配输送工位和其他具体装配工位的方法保证整体装配线尽可能紧凑，另一方面，通过各个具体装配工位的结构设置及位置排布保证整个装配过程顺畅、有效保证整体装配效率。

2、本发明一种按摩机芯自动装配线中的铁芯装配工位利用传感检测有效保证铁芯芯子的安装到位，避免后续的装配工位无法顺利进行，其检测结构设计巧妙，在安装铁芯芯子时利用其铁芯芯子的棒状结构及孔位的装配原理将检测动作合并结合进行，不仅省去了单独的一道检测工序，节省了该装配工位的设置空间，同时相比常规的视觉检测方式来得更加精准有效。

3、本发明一种按摩机芯自动装配线中的直齿装配工位采用四部分机构配合直齿装配转盘来有效实现对直齿主体、直齿上垫片和直齿下垫片三部分的巧妙组装，并且使得该装配工位整体结构紧凑小型化；由于在该工位装配前，机芯下壳体上未设置有如铁芯芯子的轴杆便于直齿下垫片限位套设，为了增加装配时的精度和便捷性，将该装配工位的整体结构思路巧妙调整为按序组装直齿主体、直齿上垫片和直齿下垫片三部分整体，再将两个装配好的三部分整体装配至机芯下壳体上的方案，反其道先对直齿主体的轴心底部上油再通过直齿主体的轴心起到定位来抓取直齿下垫片，并通过视觉检测组件来保证直齿下垫片被直齿主体黏附，直齿装配工位整体有效针对按摩机芯的内部实际结构来设计对应装配工艺及装配结构，同时保证整个工位占用空间的最优化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明按摩机芯的产品爆炸示意图；

图2是本发明一种按摩机芯自动装配线的整体结构示意图；

图3是图2中展示机芯装配输送工位一端的结构放大示意图；

图4是本发明一种按摩机芯自动装配线中铁芯装配工位的结构示意图；

图5是图4中铁芯抓取机构的结构放大示意图；

图6是本发明一种按摩机芯自动装配线中斜齿第一垫片装配工位的结构示意图；

图7是本发明一种按摩机芯自动装配线中斜齿橡胶垫装配工位的结构示意图；

图8是本发明一种按摩机芯自动装配线中直齿装配工位的结构示意图；

图9是本发明一种按摩机芯自动装配线中展示直齿第一垫片装配机构的结构示意图；

图10是本发明一种按摩机芯自动装配线中展示直齿第一垫片涂油机构的结构示意图；

图11是本发明一种按摩机芯自动装配线中斜齿装配工位的结构示意图；

图12是本发明一种按摩机芯自动装配线中旋转涂油工位的结构示意图；

图13是本发明一种按摩机芯自动装配线中上壳体装配工位和机芯锁紧工位的结构示意图；

图14是本发明一种按摩机芯自动装配线的整体结构示意图。

主要元件符号说明

201、机芯下壳体；202、机芯上壳体；203、直齿下垫片；204、直齿主体；205、直齿上垫片；206、铁芯芯子；207、橡胶垫下垫片；208、橡胶垫主体；209、橡胶垫上垫片；210、斜齿主体；211、斜齿上垫片；212、驱动电机；

20、机芯装配输送工位；21、纵向输送组件；22、横向输送组件；23、下壳体盛放板；

30、下壳体抓取工位；

40、铁芯装配工位；41、铁芯送料机构；42、铁芯定位机构；43、铁芯抓取机构；431、铁芯握持部；432、压力检测部；4321、压力棒；4322、检测固定块；433、复位弹簧；434、铁芯检测传感器、44、铁芯涂油机构；441、第一储油件；442、T型支架；4421、盛油槽；

50、斜齿第一垫片装配工位；51、第一垫片送料机构；52、第一垫片涂油机构；53、第一垫片抓取机构；54、第一垫片检测机构；

60、斜齿橡胶垫装配工位；61、橡胶垫抓取机构；611、撑开棒；612、限位弹簧；62、橡胶垫送料机构；

70、斜齿第二垫片装配工位；

80、直齿装配工位；81、直齿储存箱；82、直齿抓取机构；83、直齿第一垫片装配机构；831、第三振动盘；832、直齿第一垫片顶出组件；833、直齿固定柱；834、直齿及第一垫片抓取组件；84、直齿第一垫片涂油机构；841、下压组件；842、上压涂油组件；8421、涂油块；85、直齿第二垫片装配机构；851、直齿第二垫片抓取组件；8511、直齿第二垫片抓取手；852、直齿第二垫片涂油组件；8521、第二垫片涂油件；853、直齿第二垫片振动盘；86、直齿装配转盘；87、直齿视觉检测组件；871、视觉取像摄像头；

90、斜齿装配工位；

100、旋转涂油工位；101、倾斜涂油机构；102、直齿轴心抓手；

110、斜齿第三垫片装配工位；

120、视觉检测工位；

130、上壳体装配工位；

140、机芯锁紧工位；141、上壳体压紧机构；

150、支架平面。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

请参考图1，常规的按摩机芯包括机芯下壳体201、机芯上壳体202、直齿下垫片203、直齿主体204、直齿上垫片205、铁芯芯子206、橡胶垫下垫片207、橡胶垫主体208、橡胶垫上垫片209、斜齿主体210、斜齿上垫片211和驱动电机212；正常的，驱动电机212的两端的驱动螺杆与对称设置于其两端的斜齿主体210啮合，斜齿主体210再分别与直齿主体204啮合，直齿主体204和斜齿主体210中心的轴杆穿过机芯上壳体202后与按摩球固定连接，通过驱动电机212的工作，带动机芯外部的多个按摩球同时转动；初始时，先人工将驱动电机212安装至机芯下壳体201上，直齿主体204在安装至机芯下壳体201上前，其齿轮的上方和下方的轴杆上均需分别套设直齿上垫片205和直齿下垫片203以保证直齿主体204在安装后的稳定工作；斜齿主体210在安装至机芯下壳体201上前，首先要将铁芯芯子206插设固定于机芯下壳体201上，再将橡胶垫下垫片207、橡胶垫主体208、橡胶垫上垫片209依次套设于铁芯芯子206上，再将斜齿主体210套设于铁芯芯子206上，然后将斜齿上垫片211套设于铁芯芯子206上，通过这样的结构保证斜齿主体210在安装壳体后的稳定工作；其中所有的垫片为铁芙蓉材料，以保证在按摩机芯使用过程中的稳固耐用。

请参考图1、图2和图14，一种按摩机芯自动装配线，包括沿组装方向设置的下壳体输送工位(图中未示出)，承接所述下壳体输送工位且沿组装方向设置的机芯装配输送工位20，与所述机芯装配输送工位20并排且沿组装方向依次设置的下壳体抓取工位30、铁芯装配工位40、斜齿第一垫片装配工位50、斜齿橡胶垫装配工位60、斜齿第二垫片装配工位70、直齿装配工位80、斜齿装配工位90、旋转涂油工位100、斜齿第三垫片装配工位110、视觉检测工位120、上壳体装配工位130、机芯锁紧工位140，除下壳体输送工位外的所有工位均设置于一支架平面150上；所述下壳体抓取工位30吸盘板上的多个吸盘将位于下壳体输送工位上的机芯下壳体201抓取至所述机芯装配输送工位20上；所述铁芯装配工位40用于将两根铁芯芯子206装配至所述机芯下壳体201上；所述斜齿第一垫片装配工位50、斜齿橡胶垫装配工位60、斜齿第二垫片装配工位70用于在铁芯外侧依次套设橡胶垫下垫片207、橡胶垫主体208和橡胶垫上垫片209；所述直齿装配工位80用于组装直齿下垫片203、直齿主体204和直齿上垫片205并将其整体组装至机芯下壳体201上；斜齿装配工位90用于将斜齿主体210安装于所述橡胶垫上垫片209上方；旋转涂油工位100用于带动两根直齿主体204旋转并在旋转时于直齿主体204与斜齿主体210的啮合处进行涂油；斜齿第三垫片装配工位110用于将斜齿上垫片211安装于所述斜齿主体210上；所述视觉检测工位120通过视觉检测斜齿上垫片211是否存在、斜齿主体210是否放反以及直齿上垫片205是否存在；所述上壳体装配工位130用于将机芯上壳体202与机芯下壳体201进行安装；所述机芯锁紧工位140用于将机芯上壳体202和机芯下壳体201进行锁紧。

整体按摩机芯自动装配线通过合理的工位设置，一方面通过并排设置的机芯装配输送工位20和其他具体装配工位的方法保证整体装配线尽可能紧凑，另一方面，通过各个具体装配工位的结构设置及位置排布保证整个装配过程顺畅、有效保证整体装配效率。

请参考图2至图3，所述机芯装配输送工位20包括两条平行且沿组装方向设置的纵向输送组件21、两条平行设置于分别垂直设置于所述纵向输送组件21两端的横向输送组件22以及若干个下壳体盛放板23，若干个所述下壳体盛放板23可同时在纵向输送组件21和横向输送组件22上实现呈口字型的循环运动；所述纵向输送组件21和横向输送组件22可通过链条传动或皮带传动的方式进行对下壳体盛放板23的运输，下壳体盛放板23上开设有用于限位固定机芯下壳体201的限位槽，所述下壳体抓取工位30可实现沿下壳体输送工位垂直方向的运动，并通过吸盘板将位于下壳体输送工位上的机芯下壳体201抓取至所述横向输送组件22上的下壳体盛放板23中，可根据不同形状的机芯下壳体201设置对应适配的吸盘板中的吸盘位置。

通过机芯装配输送工位20的口字型设置可以有效配合多个并排设置的具体装配工位实现从一工位到下一工位的工件输送便于每个工位的装配过程，同时最终将装配好的工件取出后，其下壳体盛放板23会重新回到初始位置供机芯下壳体201再次放置使用，结构设计合理有效。

请参考图4和图5，所述铁芯装配工位40包括铁芯送料机构41、铁芯定位机构42、铁芯抓取机构43和铁芯涂油机构44；所述铁芯送料机构41包括一铁芯振动盘，铁芯振动盘的出料道上设置有两个铁芯导轨，铁芯导轨与铁芯限位孔一一对应设置；所述铁芯定位机构42呈圆柱状且沿轴向环绕开设若干组铁芯固定孔组，每组所述铁芯固定孔组包括两个沿径向开设的铁芯限位孔，所述铁芯抓取机构43包括第一机械手、可旋转固定于所述第一机械手下方的第一转盘、固定于所述第一转盘下方的两个铁芯固定组件，所述铁芯固定组件包括铁芯握持部431、设置于铁芯握持部431上方用于检测铁芯插设深度的压力检测部432，所述压力检测部432包括复位弹簧433、压力棒4321和固定于第一转盘上的一检测固定块4322；所述检测固定块4322开设有一供压力棒4321一端穿过的孔，所述复位弹簧433套设于压力棒4321外部且复位弹簧433上端与检测固定块4322下表面抵触，所述检测固定块4322上设置有一铁芯检测传感器434，其可为光纤传感器或红外传感器。

请参考图5，装配时，两个铁芯握持部431打开依次将位于铁芯定位机构42上的铁芯芯子206握紧，并将其移动插设于机芯下壳体201中，由于铁芯握持部431握持铁芯芯子206的高度固定，机芯下壳体201中可向下插设铁芯芯子206的深度也固定，故当下壳体盛放板23或机芯下壳体201由于在装配过程中导致位置有偏移时，此时铁芯芯子206的插设位置会有误差导致无法插入机芯下壳体201中，即铁芯芯子206在插设过程中会因为机芯下壳体201其他部分对铁芯芯子206底部的顶紧导致铁芯芯子206在铁芯握持部431的握持下向上运动并挤压压力棒4321底部，压力棒4321被挤压后向上运动以实现被铁芯检测传感器434检测到，此时铁芯检测传感器434传输信号给控制器反馈铁芯芯子206安装不到位的信号，以便于现场人员进行调整，采用这样的检测结构有效保证铁芯芯子206的安装到位，避免后续的装配工位无法顺利进行，其检测结构设计巧妙，在安装铁芯芯子206时利用其铁芯芯子206的棒状结构及孔位的装配原理将检测动作合并结合进行，不仅省去了单独的一道检测工序，节省了该装配工位的设置空间，同时相比常规的视觉检测方式来得更加精准有效。

进一步的，请参考图4，所述第一转盘呈

状，两个所述铁芯固定构件呈90度设置用于避让在插设铁芯时防止第一转盘撞到机芯下壳体201，所述第一转盘的另一端下方可进一步设置有铁芯连接部上油筒用于向机芯下壳体201与铁芯连接的槽处增加润滑油，所述铁芯涂油机构44包括一第一储油件441、一T型支架442和开设于T型支架442上的两个盛油槽4421，所述第一储油件441通过管路与盛油槽4421内部相连通，铁芯抓取机构43抓取完铁芯芯子206后先分别在盛油槽4421中沾油再插设至机芯下壳体201中避免铁芯芯子206无法插入。

请参考图6，所述斜齿第一垫片装配工位50包括第一垫片送料机构51，第一垫片涂油机构52、第一垫片抓取机构53和第一垫片检测机构54；所述第一垫片抓取机构53包括第二机械手、第二转盘和固定于所述第二转盘下方的两个第一垫片抓取组件，两个所述第一垫片抓取组件呈相互垂直设置，所述第一垫片送料机构51包括第一振动盘和顶出组件，所述顶出组件包括顶出棒和第一顶出气缸用于将运输而来的单个橡胶垫下垫片207顶起以供所述第二机械手进行抓取，由于本方案中的垫片采用铁芙蓉材料，故通过爪状的抓取机构直接对垫片进行抓取；所述第一垫片涂油机构52包括第二储油件和垫片上油件，所述垫片上油件包括支撑杆以及水平固定于支撑杆一侧的垫片上油块，所述垫片上油块上开设有两个垫片上油槽，所述垫片上油槽进一步向下开设有两个垫片上油孔，所述第二储油件通过管路与垫片上油孔连通，在抓取机构抓取垫片后运动至垫片上油块上，横向运动以实现依次刮过两个垫片上油槽上方，由于垫片上油槽处会挤压出浓稠液态状的润滑油，故此时橡胶垫下垫片207的上下表面均会被均匀涂抹有润滑油，第一垫片涂油机构52的结构设计巧妙，可有效配合抓取机构在呈条状的垫片上油块中进行涂油同时不会将润滑油沾至抓取机构上，利用两个垫片上油槽的槽深配合液体张力形成两个液包，以实现在一次往复运动下对橡胶垫下垫片207上下表面进行均匀的涂抹。

所述第一垫片检测机构54的数量为两个且呈垂直分布，实现两个所述第一垫片抓取机构53的一一对应，每个第一垫片检测机构54通过光纤传感器来实现检测橡胶垫下垫片207是否夹持到位，若检测不到橡胶垫下垫片207，则光纤传感器向控制器传输信号以便于操作人员进行及时处理。

请参考图7，所述斜齿橡胶垫装配工位60包括橡胶垫抓取机构61和橡胶垫送料机构62；所述橡胶垫送料机构62包括第二振动盘和橡胶垫横推件，所述橡胶垫横推件包括一橡胶垫横推气缸、横推导轨和橡胶垫限位块，所述橡胶垫限位块开设有橡胶垫限位槽，初始状态下，所述第二振动盘的出料口与橡胶垫限位槽对应设置，所述橡胶垫横推气缸可推动所述橡胶垫限位块在横推导轨上做横向运动；所述橡胶垫抓取机构61包括第三机械手、第三转盘和固定设置于第三转盘下方的两个橡胶垫抓取组件，所述橡胶垫抓取组件包括撑开棒611和限位弹簧612，所述撑开棒611周侧环绕开设有限位槽，所述限位弹簧612套设于所述限位槽上。所述撑开棒611沿轴向开设有通气孔，通过外部气泵吸气的方式对橡胶垫主体208进行吸附和松开。

由于橡胶垫为软质的橡胶材料，无法通过第一垫片抓取机构53的爪状结构对橡胶垫直接进行抓取，故一方面通过撑开棒611的棒状结构将橡胶垫撑开进行固定，棒状一端呈球面状以实现配合限位弹簧612便于抓取和松开橡胶垫主体208；另一方面，通过横推气缸将带有一个橡胶垫主体208的橡胶垫限位块推至一独立的位置进行夹持也是为了避免需吸附的橡胶垫主体208在其他橡胶垫的挤压下变形不便于进行吸附。

所述斜齿第二垫片装配工位70的结构与所述斜齿第一垫片装配工位50的结构相同，在此不再做赘述。

请参考图8，所述直齿装配工位80包括直齿储存箱81、直齿抓取机构82、直齿第一垫片装配机构83、直齿第一垫片涂油机构84、直齿第二垫片装配机构85和直齿装配转盘86；所述直齿抓取机构82、直齿第一垫片装配机构83、直齿第一垫片涂油机构84、直齿第二垫片装配机构85依次围绕直齿装配转盘86边缘设置，装配时首先直齿抓取机构82从直齿储存箱81中抓取两个直齿主体204放置于直齿装配转盘86上，逆时针旋转直齿装配转盘86，由直齿第二垫片装配机构85对直齿上垫片205进行双面涂油并将其直齿主体204上，再由直齿第一垫片涂油机构84对直齿主体204底部进行涂油，再由直齿第一垫片装配机构83将直齿下垫片203安装于直齿主体204下方，最后由直齿抓取机构82将已装配好直齿上垫片205和直齿下垫片203的两个直齿主体204抓取至机芯装配输送工位20的下壳体盛放板23中。

所述直齿抓取机构82包括第四机械手、第四转盘和固定设置于第四转盘下方的两个直齿抓取组件用于抓取直齿主体204的轴部。

请参考图8至图9，所述直齿第二垫片装配机构85包括直齿第二垫片抓取组件851、直齿第二垫片涂油组件852和直齿第二垫片振动盘853，其振动盘末端设置有一顶出机构，所述直齿第二垫片抓取组件851包括可朝直齿装配转盘86方向位移的直齿第二垫片抓取手8511，所述直齿第二垫片涂油组件852包括可朝直齿装配转盘86方向位移并插入所述直齿第二垫片抓取手8511中对直齿上垫片205进行涂油的直齿第二垫片涂油件8521，所述直齿第二垫片涂油件8521下方设置有落油盒避免滴落的润滑剂直接滴落至直齿第二垫片振动盘853中。装配时，首先顶出机构将一个直齿上垫片205顶起至直齿第二垫片抓取组件851中使其被抓取，然后顶出机构下降，直齿第二垫片涂油件8521横向位置插入直齿第二垫片抓取手8511对直齿上垫片205进行双面涂油，由于是单片进行涂油，故此处直齿第二垫片装配机构85未采用先前工序的机械手结构，可有效结合直齿装配转盘86的方式节省了整体的占用空间。

所述直齿第一垫片涂油机构84包括设置于所述直齿装配转盘86上方的下压组件841和设置于所述直齿装配转盘86下方的上压涂油组件842；上压涂油组件842包括一可在气缸推动下做升降运动的涂油块8421，所述涂油块8421中部沿轴向开设有与储油件的管路相连通的上油孔，所述直齿主体204的轴心底部可穿过直齿装配转盘86与涂油块8421正对设置，在涂油块8421上升通过上油孔对直齿主体204的轴心底部上油时，下压组件841的下压块在气缸推动下压住直齿主体204的轴心顶部以保证上油过程的稳定进行，通过直齿装配转盘86下方打通的结构配合直齿第一垫片涂油机构84巧妙实现对直齿主体204的轴心底部上油而不是直齿下垫片203的上表面，结合直齿下垫片203的单面上油需求实现上油过程更加方便稳定。

请参考图9和图10，所述直齿第一垫片装配机构83包括第三振动盘831、直齿第一垫片顶出组件832、直齿固定柱833和用于将直齿第一垫片和直齿主体204依次装配至所述直齿固定柱833上的直齿及第一垫片抓取组件834；具体的，所述直齿及第一垫片抓取组件834包括均可实现在直齿装配转盘86上方做朝直齿装配转盘86方向位移的直齿第一垫片抓手和直齿主体204抓手，装配时，带有直齿上垫片205且轴心底部已涂油完成的直齿主体204运输至所述直齿第一垫片装配机构83处，直齿第一垫片抓手先将直齿下垫片203从第三振动盘831中将其抓取并固定在直齿固定柱833上，同时所述直齿主体204抓手将直齿装配转盘86上的直齿主体204抓取至直齿固定柱833上，由于直齿主体204的轴心底部已上油，故直齿主体204抓手再次上升时会将直齿下垫片203一并粘出并将其放回直齿装配转盘86上，最终再通过直齿抓取机构82抓取至下壳体盛放板23中。

除此之外，所述直齿装配工位80进一步包括一直齿视觉检测组件87，所述直齿视觉检测组件87包括两个视觉取像摄像头871用于检测直齿下垫片203是否固定于所述直齿主体204下方，所述支架平面150开设有让位孔供视觉取像摄像头871可直接照到直齿抓取机构82中的直齿主体204下表面。

整体直齿装配工位80采用四部分机构配合直齿装配转盘86来有效实现对直齿主体204、直齿上垫片205和直齿下垫片203三部分的巧妙组装，并且使得该装配工位整体结构紧凑小型化；由于在该工位装配前，机芯下壳体201上未设置有如铁芯芯子206的轴杆便于直齿下垫片203限位套设，为了增加装配时的精度和便捷性，将该装配工位的整体结构思路巧妙调整为按序组装直齿主体204、直齿上垫片205和直齿下垫片203三部分整体，再将两个装配好的三部分整体装配至机芯下壳体201上的方案，反其道先对直齿主体204的轴心底部上油再通过直齿主体204的轴心起到定位来抓取直齿下垫片203，并通过视觉检测组件来保证直齿下垫片203被直齿主体204黏附，直齿装配工位80整体有效针对按摩机芯的内部实际结构来设计对应装配工艺及装配结构，同时保证整个工位占用空间的最优化。

请参考图11，所述斜齿装配工位90包括第五机械手、第五转盘和设置于所述第五转盘下方的两个斜齿抓取组件，所述斜齿抓取组件可实现内缩和外扩动作以实现从所述斜齿主体210的中心孔向外压紧孔内壁从而移动斜齿主体210。

请参考图12，所述旋转涂油工位100包括一倾斜涂油机构101和两个直齿轴心抓手102，所述两个直齿轴心抓手102可实现将直齿主体204的轴心进行抓握并旋转，所述倾斜涂油机构101可实现倾斜角度的调节及朝机芯装配输送工位20方向伸缩。通过角度的调节和伸缩可满足不同按摩机芯的不同位置的涂油，由于直齿主体204和斜齿主体210在啮合时存在高度差，如斜齿主体210的下齿体与直齿主体204的齿部啮合，斜齿主体210的上齿体直径更大且与驱动电机212的螺杆啮合，这样就会导致传统的由上方直接涂油的方式无法精准有效地针对啮合处进行涂油，故为了保证最优的涂油效果，通过倾斜涂油的方式，将涂油件喷头伸缩靠近啮合处进行涂油，结构有效，针对性强。

所述视觉检测工位120通过视觉检测斜齿上垫片211是否存在、斜齿主体210是否放反以及直齿上垫片205是否存在；通过一个相机采集机芯下壳体的图像并检测上述情况是否存在，两个斜齿主体由于其齿的倾斜方向不同，所以左右的位置需放置正确。

所述斜齿第三垫片装配工位110的结构与所述斜齿第一垫片装配工位50的结构相同，在此不再做赘述。

请参考图13，在机芯上壳体202和机芯下壳体201锁紧时，机芯锁紧工位140设置有上壳体压紧机构141和锁螺丝机，上壳体压紧机构141包括压紧气缸和可实现升降的压紧块，所述压紧块的下表面可根据按摩机芯的上表面即机芯上壳体202外形对应仿形相适配设计以实现稳定固定，如机芯上壳体202某部位为凸起的圆弧状，则对应压紧块下表面设置为向上内凹与其适配的圆弧槽状。

请参考图1至图14，一种按摩机芯自动装配线的控制方法，包括以下步骤：

S1：所述下壳体抓取工位30将机芯下壳体201放置于机芯装配输送工位20的初始位置的下壳体盛放板23上，运输至下一工位；

S2：所述铁芯装配工位40抓取铁芯芯子206进行涂油后并将其插入机芯下壳体201上，运输至下一工位；

S3：所述斜齿第一垫片装配工位50抓取橡胶垫下垫片207进行涂油后并将其套设于铁芯芯子206上，运输至下一工位；

S4：所述斜齿橡胶垫装配工位60抓取橡胶垫主体208将其套至铁芯芯子206的橡胶垫下垫片207上方，运输至下一工位；

S5:所述斜齿第二垫片装配工位70抓取橡胶垫上垫片209将其套至铁芯芯子206的橡胶垫主体208上方，运输至下一工位；

S6：所述直齿装配工位80依次完成将直齿上垫片205套设于直齿主体204的轴心上、对直齿主体204轴心底部进行涂油、将直齿下垫片203套设于直齿主体204轴心底部、视觉检测判断直齿下垫片203是否存在，将包含直齿下垫片203、直齿主体204和直齿上垫片205的整体组装至机芯下壳体201上，运输至下一工位；

其中S6的具体动作为装配时，首先顶出机构将一个直齿上垫片205顶起至直齿第二垫片抓取组件851中使其被抓取，然后顶出机构下降，直齿第二垫片涂油件8521横向位置插入直齿第二垫片抓取手8511对直齿上垫片205进行双面涂油，而后带有直齿上垫片205且轴心底部已涂油完成的直齿主体204运输至所述直齿第一垫片装配机构83处，直齿第一垫片抓手先将直齿下垫片203从第三振动盘831中将其抓取并固定在直齿固定柱833上，同时所述直齿主体204抓手将直齿装配转盘86上的直齿主体204抓取至直齿固定柱833上；此时由于直齿主体204的轴心底部已上油，故直齿主体204抓手再次上升时会将直齿下垫片203一并粘出并将其放回直齿装配转盘86上，最终通过视觉检测后直齿抓取机构82将其抓取至下壳体盛放板23中；

S7：所述斜齿装配工位90将斜齿主体210套至铁芯芯子206的橡胶垫上垫片209上，运输至下一工位；

S8：所述旋转涂油工位100抓住并旋转直齿主体204的轴心使得相啮合的直齿主体204和斜齿主体210同时旋转，并对啮合处进行涂油，运输至下一工位；

S9：所述斜齿第三垫片装配工位110将斜齿上垫片211套至铁芯芯子206的斜齿主体210上，运输至下一工位；

S10：通过视觉检测斜齿上垫片211是否存在、斜齿主体210是否放反以及直齿上垫片205是否存在，若合格，运输至下一工位；

S11：所述上壳体装配工位130将机芯上壳体202盖合至机芯下壳体201上，运输至下一工位；

S12：所述机芯锁紧工位140将机芯上壳体202和机芯下壳体201锁紧，完成按摩机芯的自动装配；

S13：人工取走已装配好的按摩机芯，机芯装配输送工位20将空的下壳体盛放板23运输回初始位置。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种按摩机芯自动装配线，其特征在于：包括沿组装方向设置的下壳体输送工位，承接所述下壳体输送工位且沿组装方向设置的机芯装配输送工位(20)，与所述机芯装配输送工位(20)并排且沿组装方向依次设置的下壳体抓取工位(30)、铁芯装配工位(40)、斜齿第一垫片装配工位(50)、斜齿橡胶垫装配工位(60)、斜齿第二垫片装配工位(70)、直齿装配工位(80)、斜齿装配工位(90)、旋转涂油工位(100)、斜齿第三垫片装配工位(110)、视觉检测工位(120)、上壳体装配工位(130)、机芯锁紧工位(140)；所述下壳体抓取工位(30)用于将位于下壳体输送工位上的机芯下壳体(201)抓取至所述机芯装配输送工位(20)上；所述铁芯装配工位(40)用于将两根铁芯芯子(206)装配至所述机芯下壳体(201)上；所述斜齿第一垫片装配工位(50)、斜齿橡胶垫装配工位(60)、斜齿第二垫片装配工位(70)用于在铁芯外侧依次套设橡胶垫下垫片(207)、橡胶垫主体(208)和橡胶垫上垫片(209)；所述直齿装配工位(80)用于组装直齿下垫片(203)、直齿主体(204)和直齿上垫片(205)并将其整体组装至机芯下壳体(201)上；斜齿装配工位(90)用于将斜齿主体(210)安装于所述橡胶垫上垫片(209)上方；旋转涂油工位(100)用于带动两根直齿主体(204)旋转并在旋转时于直齿主体(204)与斜齿主体(210)的啮合处进行涂油；斜齿第三垫片装配工位(110)用于将斜齿上垫片(211)安装于所述斜齿主体(210)上；视觉检测工位(120)通过视觉检测斜齿上垫片(211)是否存在、斜齿主体(210)是否放反以及直齿上垫片(205)是否存在；所述上壳体装配工位(130)用于将机芯上壳体(202)与机芯下壳体(201)进行安装；所述机芯锁紧工位(140)用于将机芯上壳体(202)和机芯下壳体(201)进行锁紧；

所述旋转涂油工位(100)包括一倾斜涂油机构(101)和两个直齿轴心抓手(102)，所述两个直齿轴心抓手(102)可实现将直齿主体(204)的轴心进行抓握并旋转，所述倾斜涂油机构(101)可实现倾斜角度的调节及朝机芯装配输送工位(20)方向伸缩。

2.根据权利要求1所述的按摩机芯自动装配线，其特征在于：所述机芯装配输送工位(20)包括两条平行且沿组装方向设置的纵向输送组件(21)、两条平行设置且分别垂直设置于所述纵向输送组件(21)两端的横向输送组件(22)以及若干个下壳体盛放板(23)，若干个所述下壳体盛放板(23)可同时在纵向输送组件(21)和横向输送组件(22)上实现呈口字型的循环运动；所述下壳体抓取工位(30)通过吸盘板将位于下壳体输送工位上的机芯下壳体(201)抓取至所述横向输送组件(22)上的下壳体盛放板(23)中。

3.根据权利要求2所述的按摩机芯自动装配线，其特征在于：所述铁芯装配工位(40)包括铁芯送料机构(41)、铁芯定位机构(42)、铁芯抓取机构(43)和铁芯涂油机构(44)；所述铁芯定位机构(42)呈圆柱状且沿轴向环绕开设若干组铁芯固定孔组，每组所述铁芯固定孔组包括两个沿径向开设的铁芯限位孔，所述铁芯抓取机构(43)包括第一机械手、可旋转固定于所述第一机械手下方的第一转盘、固定于所述第一转盘下方的两个铁芯固定组件，所述铁芯固定组件包括铁芯握持部(431)、设置于铁芯握持部(431)上方用于检测铁芯插设深度的压力检测部(432)。

4.根据权利要求3所述的按摩机芯自动装配线，其特征在于：所述斜齿第一垫片装配工位(50)包括第一垫片送料机构(51)，第一垫片涂油机构(52)、第一垫片抓取机构(53)和第一垫片检测机构(54)；所述第一垫片抓取机构(53)包括第二机械手、第二转盘和固定于所述第二转盘下方的两个第一垫片抓取组件，两个所述第一垫片抓取组件呈相互垂直设置，所述第一垫片送料机构(51)包括第一振动盘和顶出组件，所述顶出组件包括顶出棒和第一顶出气缸，所述顶出组件用于将运输而来的单个橡胶垫下垫片(207)顶起以供所述第二机械手进行抓取；所述第一垫片涂油机构(52)包括第二储油件和垫片上油件，所述垫片上油件包括支撑杆以及水平固定于支撑杆一侧的垫片上油块，所述垫片上油块上开设有两个垫片上油槽，所述垫片上油槽进一步向下开设有两个垫片上油孔，所述第二储油件通过管路与垫片上油孔连通。

5.根据权利要求4所述的按摩机芯自动装配线，其特征在于：所述斜齿橡胶垫装配工位(60)包括橡胶垫抓取机构(61)和橡胶垫送料机构(62)；所述橡胶垫送料机构(62)包括第二振动盘和橡胶垫横推件，所述橡胶垫横推件包括一橡胶垫横推气缸、横推导轨和橡胶垫限位块，所述橡胶垫限位块开设有橡胶垫限位槽，初始状态下，所述第二振动盘的出料口与橡胶垫限位槽对应设置，所述橡胶垫横推气缸可推动所述橡胶垫限位块在横推导轨上做横向运动；所述橡胶垫抓取机构(61)包括第三机械手、第三转盘和固定设置于第三转盘下方的两个橡胶垫抓取组件，所述橡胶垫抓取组件包括撑开棒(611)和限位弹簧(612)，所述撑开棒(611)周侧环绕开设有限位槽，所述限位弹簧(612)套设于所述限位槽上。

6.根据权利要求5所述的按摩机芯自动装配线，其特征在于：所述直齿装配工位(80)包括直齿储存箱(81)、直齿抓取机构(82)、直齿第一垫片装配机构(83)、直齿第一垫片涂油机构(84)、直齿第二垫片装配机构(85)和直齿装配转盘(86)；所述直齿抓取机构(82)、直齿第一垫片装配机构(83)、直齿第一垫片涂油机构(84)、直齿第二垫片装配机构(85)依次围绕直齿装配转盘(86)边缘设置，所述直齿抓取机构(82)包括第四机械手、第四转盘和固定设置于第四转盘下方用于抓取直齿主体(204)的两个直齿抓取组件，所述直齿第一垫片装配机构(83)包括第三振动盘(831)、直齿第一垫片顶出组件(832)、直齿固定柱(833)和用于将直齿第一垫片和直齿主体(204)依次装配至所述直齿固定柱(833)上的直齿及第一垫片抓取组件(834)；所述直齿第一垫片涂油机构(84)包括设置于所述直齿装配转盘(86)上方的下压组件(841)和设置于所述直齿装配转盘(86)下方的上压涂油组件(842)；所述直齿第二垫片装配机构(85)包括直齿第二垫片抓取组件(851)和直齿第二垫片涂油组件(852)。

7.根据权利要求6所述的按摩机芯自动装配线，其特征在于：所述直齿装配工位(80)进一步包括一直齿视觉检测组件(87)，所述直齿视觉检测组件(87)包括两个视觉取像摄像头(871)，两个所述视觉取像摄像头(871)用于检测直齿下垫片(203)是否固定于所述直齿主体(204)下方。

8.根据权利要求7所述的按摩机芯自动装配线，其特征在于：所述斜齿装配工位(90)包括第五机械手、第五转盘和设置于所述第五转盘下方的两个斜齿抓取组件，所述斜齿抓取组件可实现内缩和外扩动作以实现从所述斜齿主体(210)的中心孔向外压紧孔内壁从而移动斜齿主体(210)。

9.根据权利要求8所述的按摩机芯自动装配线，其特征在于：所述机芯锁紧工位(140)包括有上壳体压紧机构(141)和锁螺丝机，上壳体压紧机构(141)包括压紧气缸和可实现升降的压紧块，所述压紧块的下表面与机芯上壳体(202)上表面相适配。

10.一种按摩机芯自动装配线的控制方法，用于控制权利要求1至9任意一项所述的按摩机芯自动装配线，其特征在于，包括以下步骤：

S1：所述下壳体抓取工位(30)将机芯下壳体(201)放置于机芯装配输送工位(20)的初始位置的下壳体盛放板(23)上，运输至下一工位；

S2：所述铁芯装配工位(40)抓取铁芯芯子(206)进行涂油后并将其插入机芯下壳体(201)上，运输至下一工位；

S3：所述斜齿第一垫片装配工位(50)抓取橡胶垫下垫片(207)进行涂油后并将其套设于铁芯芯子(206)上，运输至下一工位；

S4：所述斜齿橡胶垫装配工位(60)抓取橡胶垫主体(208)将其套至铁芯芯子(206)的橡胶垫下垫片(207)上方，运输至下一工位；

S5:所述斜齿第二垫片装配工位(70)抓取橡胶垫上垫片(209)将其套至铁芯芯子(206)的橡胶垫主体(208)上方，运输至下一工位；

S6：所述直齿装配工位(80)依次完成将直齿上垫片(205)套设于直齿主体(204)的轴心上、对直齿主体(204)轴心底部进行涂油、将直齿下垫片(203)套设于直齿主体(204)轴心底部、视觉检测判断直齿下垫片(203)是否存在，将包含直齿下垫片(203)、直齿主体(204)和直齿上垫片(205)的整体组装至机芯下壳体(201)上，运输至下一工位；

S7：所述斜齿装配工位(90)将斜齿主体(210)套至铁芯芯子(206)的橡胶垫上垫片(209)上，运输至下一工位；

S8：所述旋转涂油工位(100)抓住并旋转直齿主体(204)的轴心使得相啮合的直齿主体(204)和斜齿主体(210)同时旋转，并对啮合处进行涂油，运输至下一工位；

S9：所述斜齿第三垫片装配工位(110)将斜齿上垫片(211)套至铁芯芯子(206)的斜齿主体(210)上，运输至下一工位；

S10：通过视觉检测斜齿上垫片(211)是否存在、斜齿主体(210)是否放反以及直齿上垫片(205)是否存在，若合格，运输至下一工位；

S11：所述上壳体装配工位(130)将机芯上壳体(202)盖合至机芯下壳体(201)上，运输至下一工位；

S12：所述机芯锁紧工位(140)将机芯上壳体(202)和机芯下壳体(201)锁紧，完成按摩机芯的自动装配。

Images